[发明专利]一种隧道车辆定位系统及其定位方法

说明书

一种隧道车辆定位系统及其定位方法，定位系统包括定位基站，交换机，放置在目标车辆内的定位标签系统和惯性导航模块，综合管理平台；该定位方法通过定位基站发送超宽带信号，并将自身的位置信息发送至交换机和目标车辆；无线通信模块接收定位基站和周围车辆的信息，将信号传输至信息处理模块；信息处理模块估计目标车辆的位置；目标车辆将自身信息发送给周围车辆和定位基站；定位基站将信息传输给交换机；交换机将信息传输给综合管理平台；综合管理平台对接收到的所有信息进行处理，估计隧道内的车辆数量，判断隧道否存在交通拥堵或交通事故，做好交通疏导分流；本发明能够在卫星系统信号较弱时，对隧道内车辆精确定位，可提高隧道的交通安全性。

技术领域

本发明涉及无线信号传输技术领域，尤其涉及一种隧道车辆定位系统及其定位方法。

背景技术

车联网是智能交通系统的重要组成部分，它对缓解交通拥堵、提高运输效率具有重要的意义。对于车联网的应用来说，发挥其道路安全相关功能的一个重要前提是实现车辆的实时精确定位。因此，对车辆定位技术进行研究具有重要意义。隧道场景是一种典型的车联网应用场景。隧道具有空间狭小、封闭性较强等特点。在隧道内，由于卫星信号被遮挡，很多室外定位方法在隧道内无法实现车辆的定位，或者定位精度无法满足要求。这会降低隧道交通安全性。尤其是当隧道内发生交通拥堵或交通事故时，由于没有精确的车辆位置信息，无法及时的进行交通预警和交通疏导。

专利申请CN113112817A公开了一种基于车联网和跟驰行为的隧道车辆定位和预警系统及其方法，在隧道内搭建分段射频识别系统和路侧单元，获取网联车辆的车道通过信息；网联汽车通过车载毫米波雷达，探测前后非网联汽车的位置和速度信息，此外，网联汽车通过智能车载单元将自身的运行信息，发送给路侧单元，传送至边缘工控机和云平台，由此实现隧道内网联和非网联汽车的位置估计。该方法根据射频识别系统读取网联车辆的通过信息得到实时车速，对车速-时间进行积分累加，获得实时的网联汽车位置信息，定位误差会随着时间而累加，得到的车辆位置信息稳定性及准确性不够。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种隧道车辆定位系统及其定位方法，克服了隧道内由于卫星信号被遮挡无法实现车辆精确定位的问题；能够实现对目标车辆的准确定位，且定位系统的定位性能不受其他车辆遮挡的影响；具有不依赖外部信息，实现全天候工作，能提供连续的车辆位置信息和车辆速度信息，系统稳定性高的特点。

为了实现上述目的，本发明采用的具体技术方案如下：

一种隧道车辆定位系统，包括贯穿整个隧道内间隔设置的定位基站100、隧道入口处的交换机200，设置于目标车辆内的定位标签系统300、惯性导航模块400及交通管理部门设置的综合管理平台500；所述定位基站100与隧道入口处的交换机200双向信号连接，交换机200与综合管理平台500双向信号连接；惯性导航模块400与定位标签系统300双向信号连接，定位标签系统300与定位基站100双向信号连接。

所述定位基站100等距间隔设置，定位基站100中设有隧道无线通信模块110；定位标签系统300包括车辆无线通信模块310、天线模块320及信息处理模块330，隧道无线通信模块110与车辆无线通信模块310双向信号连接，实时无线通信。

所述天线模块320与定位基站100双向信号连接，天线模块320接收定位基站100发送的超宽带信号和定位基站位置信息。

所述信息处理模块330通过天线模块320与定位基站100双向信号连接，信息处理模块330还分别与定位基站100的隧道无线通信模块110及目标车辆的车辆无线通信模块310双向信号连接，对定位基站100发送的超宽带信号进行处理。

所述惯性导航模块400固定在目标车辆内部重心的位置。